Coordonner toutes les énergies propres au travers une centrale virtuelle.

La rentabilité économique des énergies renouvelables pour la production d’électricité est la clé du succès du tournant énergétique allemand amorcé dans les années 2000. Afin d’atteindre cet objectif, la garantie d’une sécurité d’approvisionnement malgré l’intermittence des renouvelables est nécessaire.

Dans le cadre du projet « Le Harz, région-modèle renouvelable » (RegModHarz)

[1] coordonné par l’Institut Fraunhofer pour l’énergie éolienne et le génie des systèmes énergétiques (IWES) de Kassel (Hesse), une centrale virtuelle a été mise en place sous forme de plate-forme logicielle sur laquelle sont raccordées, surveillées et coordonnées des unités de production d’énergie renouvelable, des capacités de stockage d’énergie et des unités consommatrices d’électricité.

En l’occurrence, cette centrale virtuelle relie via Internet des parcs éoliens, des installations photovoltaïques et des centrales au biogaz. La capacité de stockage simulée consiste en une centrale hydroélectrique de pompage-turbinage ainsi que des batteries de véhicules électriques. Les consommateurs sont représentés par 43 foyers munis de compteurs intelligents. Par ailleurs, la centrale répertorie en temps réel les données des capteurs sur sites et des compteurs intelligents. Puis, à l’aide des pronostics de production et de charge électrique, elle élabore automatiquement des feuilles de route pour la fourniture d’énergie et permet la négociation de l’électricité produite sur les marchés de l’énergie. Ainsi, l’opérateur est en mesure de compenser l’intermittence des renouvelables, d’assurer la sécurité d’approvisionnement en électricité et d’effectuer une mise sur le marché flexible de l’électricité produite.

En outre, la station-relais est assurée par un poste de conduite centralisée, consistant en un système de commande avec interface graphique reliant le serveur de la centrale à l’opérateur. Toutes les informations importantes (puissance produite, état des capacités de stockage, pronostics de vent et d’ensoleillement, prix de l’électricité en bourse) s’y trouvent projetées sur quatre écrans. Ainsi, le poste de conduite centralisée remplit simultanément deux rôles : d’une part, il gère les unités de production en surveillant les installations connectées à la centrale virtuelle ; d’autre part, il coordonne les pools (ensembles de données) et met sur le marché les quantités d’énergie produites. Il donne en outre à l’opérateur des indications quant aux décisions devant être prises en cas d’avarie ou pour l’optimisation de la fourniture d’électricité.

Les résultats du projet RegModHarz, qui aura duré plus de quatre ans et s’achèvera à la fin de l’année 2012, ont été présentés lors du colloque sur l’ingénierie des systèmes énergétiques [2] qui a eu lieu les 11 et 12 octobre 2012 à Kassel (Hesse). Après la fin du projet, la centrale virtuelle restera à disposition d’éventuels utilisateurs en tant que démonstrateur.


[1] Le projet RegModHarz s’inscrit dans le cadre de l’initiative fédérale allemande E-Energy pour les systèmes énergétiques du futur basés sur les TIC. Cette initiative est soutenue par le Ministère fédéral de l’économie et de la technologie (BMWi) et le Ministère fédéral de l’environnement, de la conservation de la nature et de la sûreté nucléaire (BMU). Cette initiative regroupe six projets régionaux dans lesquels sont développés des technologies clés et des modèles commerciaux associés, autour de la thématique d’un « Internet de l’énergie ».

[2] Le 17e colloque de Kassel sur l’ingénierie des systèmes énergétiques, qui a eu lieu les 11 et 12 octobre 2012, a eu pour thématique « Structures et réseaux pour l’approvisionnement énergétique de demain ». Il a également accueilli la conférence scientifique de clôture du projet RegModHarz. Au cours de ce colloque ont été mises en lumière les principales interrogations quant à la transformation du système d’approvisionnement énergétique, ainsi que les concepts des solutions envisagées.